[發(fā)明專利]一種等溫凝固大型襯板的制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710495980.0
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107243619B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏世忠;張小軍;張國賞;徐流杰;王曉東;申振芳
• 申請（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號: B22D27/04
• 分類號: B22D27/04;G06F17/50
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 程茗

1.一種等溫凝固大型襯板的制備工藝，通過設(shè)置冷卻凝固干預(yù)條件實(shí)現(xiàn)大型襯板的等溫凝固，在大型襯板最大厚度位置安放內(nèi)置冷鐵；其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、首先通過以下算法得內(nèi)置冷鐵的質(zhì)量：

λQ_本＝Q_冷 (1)

式中：λ——鋼液溫度損失系數(shù)，取0.58-0.62；

Q_本——本體鋼液的結(jié)晶釋放熱能，單位為J；

Q_冷——內(nèi)置冷鐵熔化吸收熱能，單位為J；

Q_本＝cm_本(t_澆-t_本液) (2)

式中：c——鋼液的比熱容，取450J/(Kg·℃)；

m_本——本體鋼液的質(zhì)量，單位為Kg；

t_澆——鋼液的澆鑄溫度，單位為℃；

t_本液——本體鋼液完全液相溫度，單位為℃；

Q_冷＝cm_冷(t_冷液-t_室) (3)

式中：c——內(nèi)置冷鐵的比熱容，取450J/(Kg.℃)；

t_冷液——內(nèi)置冷鐵的的液相溫度，取1535-1539℃；

t_室——室溫；

t_本液＝M_Fe-∑Δti^(1％)ω_(i)-6 (4)

式中：c——內(nèi)置冷鐵的比熱容，取450J/(Kg.℃)；

M_Fe——純鐵的熔點(diǎn)，取1535-1539℃；

Δti^(1％)——溫度系數(shù)，每種元素對應(yīng)固定值；

ω_(i)——鋼液中組元i的實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)，單位為％；

i——C、Si、Mn、P、S、Al、Cr元素；

6——鋼中氮、氫、氧三種氣體元素對純鐵熔點(diǎn)的綜合影響的溫度系數(shù)，單位為℃

步驟二、基于以下公式計(jì)算求得內(nèi)置冷鐵的外形尺寸和內(nèi)置冷鐵的安放位置：

式中：l_冷——內(nèi)置冷鐵的長度尺寸，單位為m；

L_零——零件的長度尺寸，單位為m；

ρ_冷——冷鐵的密度，單位為Kg/m³；

H_零——零件的最小厚度，單位為m；

步驟三、通過上述公式(1)-(5)制作內(nèi)置冷鐵，并將其穩(wěn)妥安放在模型型腔內(nèi)；澆鑄成分合格的鋼液，即可實(shí)現(xiàn)大型襯板的等溫凝固；將澆鑄完成后的大型襯板在型腔內(nèi)保溫至室溫后開箱；對大型襯板進(jìn)行清砂處理；根據(jù)大型襯板材料特性進(jìn)行熱處理。